xref: /openbmc/linux/arch/riscv/mm/hugetlbpage.c (revision ffcdf473)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/hugetlb.h>
3 #include <linux/err.h>
4 
5 #ifdef CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT
6 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm,
7 		      struct vm_area_struct *vma,
8 		      unsigned long addr,
9 		      unsigned long sz)
10 {
11 	unsigned long order;
12 	pte_t *pte = NULL;
13 	pgd_t *pgd;
14 	p4d_t *p4d;
15 	pud_t *pud;
16 	pmd_t *pmd;
17 
18 	pgd = pgd_offset(mm, addr);
19 	p4d = p4d_alloc(mm, pgd, addr);
20 	if (!p4d)
21 		return NULL;
22 
23 	pud = pud_alloc(mm, p4d, addr);
24 	if (!pud)
25 		return NULL;
26 
27 	if (sz == PUD_SIZE) {
28 		pte = (pte_t *)pud;
29 		goto out;
30 	}
31 
32 	if (sz == PMD_SIZE) {
33 		if (want_pmd_share(vma, addr) && pud_none(*pud))
34 			pte = huge_pmd_share(mm, vma, addr, pud);
35 		else
36 			pte = (pte_t *)pmd_alloc(mm, pud, addr);
37 		goto out;
38 	}
39 
40 	pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
41 	if (!pmd)
42 		return NULL;
43 
44 	for_each_napot_order(order) {
45 		if (napot_cont_size(order) == sz) {
46 			pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr & napot_cont_mask(order));
47 			break;
48 		}
49 	}
50 
51 out:
52 	WARN_ON_ONCE(pte && pte_present(*pte) && !pte_huge(*pte));
53 	return pte;
54 }
55 
56 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm,
57 		       unsigned long addr,
58 		       unsigned long sz)
59 {
60 	unsigned long order;
61 	pte_t *pte = NULL;
62 	pgd_t *pgd;
63 	p4d_t *p4d;
64 	pud_t *pud;
65 	pmd_t *pmd;
66 
67 	pgd = pgd_offset(mm, addr);
68 	if (!pgd_present(*pgd))
69 		return NULL;
70 
71 	p4d = p4d_offset(pgd, addr);
72 	if (!p4d_present(*p4d))
73 		return NULL;
74 
75 	pud = pud_offset(p4d, addr);
76 	if (sz == PUD_SIZE)
77 		/* must be pud huge, non-present or none */
78 		return (pte_t *)pud;
79 
80 	if (!pud_present(*pud))
81 		return NULL;
82 
83 	pmd = pmd_offset(pud, addr);
84 	if (sz == PMD_SIZE)
85 		/* must be pmd huge, non-present or none */
86 		return (pte_t *)pmd;
87 
88 	if (!pmd_present(*pmd))
89 		return NULL;
90 
91 	for_each_napot_order(order) {
92 		if (napot_cont_size(order) == sz) {
93 			pte = pte_offset_kernel(pmd, addr & napot_cont_mask(order));
94 			break;
95 		}
96 	}
97 	return pte;
98 }
99 
100 static pte_t get_clear_contig(struct mm_struct *mm,
101 			      unsigned long addr,
102 			      pte_t *ptep,
103 			      unsigned long pte_num)
104 {
105 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
106 	unsigned long i;
107 
108 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++) {
109 		pte_t pte = ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
110 
111 		if (pte_dirty(pte))
112 			orig_pte = pte_mkdirty(orig_pte);
113 
114 		if (pte_young(pte))
115 			orig_pte = pte_mkyoung(orig_pte);
116 	}
117 
118 	return orig_pte;
119 }
120 
121 static pte_t get_clear_contig_flush(struct mm_struct *mm,
122 				    unsigned long addr,
123 				    pte_t *ptep,
124 				    unsigned long pte_num)
125 {
126 	pte_t orig_pte = get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
127 	struct vm_area_struct vma = TLB_FLUSH_VMA(mm, 0);
128 	bool valid = !pte_none(orig_pte);
129 
130 	if (valid)
131 		flush_tlb_range(&vma, addr, addr + (PAGE_SIZE * pte_num));
132 
133 	return orig_pte;
134 }
135 
136 pte_t arch_make_huge_pte(pte_t entry, unsigned int shift, vm_flags_t flags)
137 {
138 	unsigned long order;
139 
140 	for_each_napot_order(order) {
141 		if (shift == napot_cont_shift(order)) {
142 			entry = pte_mknapot(entry, order);
143 			break;
144 		}
145 	}
146 	if (order == NAPOT_ORDER_MAX)
147 		entry = pte_mkhuge(entry);
148 
149 	return entry;
150 }
151 
152 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm,
153 		     unsigned long addr,
154 		     pte_t *ptep,
155 		     pte_t pte)
156 {
157 	int i, pte_num;
158 
159 	if (!pte_napot(pte)) {
160 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
161 		return;
162 	}
163 
164 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
165 	for (i = 0; i < pte_num; i++, ptep++, addr += PAGE_SIZE)
166 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
167 }
168 
169 int huge_ptep_set_access_flags(struct vm_area_struct *vma,
170 			       unsigned long addr,
171 			       pte_t *ptep,
172 			       pte_t pte,
173 			       int dirty)
174 {
175 	struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
176 	unsigned long order;
177 	pte_t orig_pte;
178 	int i, pte_num;
179 
180 	if (!pte_napot(pte))
181 		return ptep_set_access_flags(vma, addr, ptep, pte, dirty);
182 
183 	order = napot_cont_order(pte);
184 	pte_num = napot_pte_num(order);
185 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
186 	orig_pte = get_clear_contig_flush(mm, addr, ptep, pte_num);
187 
188 	if (pte_dirty(orig_pte))
189 		pte = pte_mkdirty(pte);
190 
191 	if (pte_young(orig_pte))
192 		pte = pte_mkyoung(pte);
193 
194 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
195 		set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
196 
197 	return true;
198 }
199 
200 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm,
201 			      unsigned long addr,
202 			      pte_t *ptep)
203 {
204 	pte_t orig_pte = ptep_get(ptep);
205 	int pte_num;
206 
207 	if (!pte_napot(orig_pte))
208 		return ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
209 
210 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(orig_pte));
211 
212 	return get_clear_contig(mm, addr, ptep, pte_num);
213 }
214 
215 void huge_ptep_set_wrprotect(struct mm_struct *mm,
216 			     unsigned long addr,
217 			     pte_t *ptep)
218 {
219 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
220 	unsigned long order;
221 	int i, pte_num;
222 
223 	if (!pte_napot(pte)) {
224 		ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
225 		return;
226 	}
227 
228 	order = napot_cont_order(pte);
229 	pte_num = napot_pte_num(order);
230 	ptep = huge_pte_offset(mm, addr, napot_cont_size(order));
231 
232 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
233 		ptep_set_wrprotect(mm, addr, ptep);
234 }
235 
236 pte_t huge_ptep_clear_flush(struct vm_area_struct *vma,
237 			    unsigned long addr,
238 			    pte_t *ptep)
239 {
240 	pte_t pte = ptep_get(ptep);
241 	int pte_num;
242 
243 	if (!pte_napot(pte))
244 		return ptep_clear_flush(vma, addr, ptep);
245 
246 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
247 
248 	return get_clear_contig_flush(vma->vm_mm, addr, ptep, pte_num);
249 }
250 
251 void huge_pte_clear(struct mm_struct *mm,
252 		    unsigned long addr,
253 		    pte_t *ptep,
254 		    unsigned long sz)
255 {
256 	pte_t pte = READ_ONCE(*ptep);
257 	int i, pte_num;
258 
259 	if (!pte_napot(pte)) {
260 		pte_clear(mm, addr, ptep);
261 		return;
262 	}
263 
264 	pte_num = napot_pte_num(napot_cont_order(pte));
265 	for (i = 0; i < pte_num; i++, addr += PAGE_SIZE, ptep++)
266 		pte_clear(mm, addr, ptep);
267 }
268 
269 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
270 {
271 	unsigned long order;
272 
273 	if (!has_svnapot())
274 		return false;
275 
276 	for_each_napot_order(order) {
277 		if (size == napot_cont_size(order))
278 			return true;
279 	}
280 	return false;
281 }
282 
283 static __init int napot_hugetlbpages_init(void)
284 {
285 	if (has_svnapot()) {
286 		unsigned long order;
287 
288 		for_each_napot_order(order)
289 			hugetlb_add_hstate(order);
290 	}
291 	return 0;
292 }
293 arch_initcall(napot_hugetlbpages_init);
294 
295 #else
296 
297 static __init bool is_napot_size(unsigned long size)
298 {
299 	return false;
300 }
301 
302 #endif /*CONFIG_RISCV_ISA_SVNAPOT*/
303 
304 int pud_huge(pud_t pud)
305 {
306 	return pud_leaf(pud);
307 }
308 
309 int pmd_huge(pmd_t pmd)
310 {
311 	return pmd_leaf(pmd);
312 }
313 
314 bool __init arch_hugetlb_valid_size(unsigned long size)
315 {
316 	if (size == HPAGE_SIZE)
317 		return true;
318 	else if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && size == PUD_SIZE)
319 		return true;
320 	else if (is_napot_size(size))
321 		return true;
322 	else
323 		return false;
324 }
325 
326 #ifdef CONFIG_CONTIG_ALLOC
327 static __init int gigantic_pages_init(void)
328 {
329 	/* With CONTIG_ALLOC, we can allocate gigantic pages at runtime */
330 	if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
331 		hugetlb_add_hstate(PUD_SHIFT - PAGE_SHIFT);
332 	return 0;
333 }
334 arch_initcall(gigantic_pages_init);
335 #endif
336